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跨介质固定翼飞行器翼型优选及变弯度影响分析
1
作者
陆吉昕
宋文滨
+3 位作者
曹润桢
梁一帆
冯留柱
祁洋
《水下无人系统学报》
2025年第1期113-123,共11页
实现水空跨介质飞行的关键包括跨介质飞行剖面设计以及同时满足空中巡航的气动效率和水下滑翔对机翼翼型的不同要求。文中以一小型跨介质飞行器为平台,首先提出了一种基于传统固定翼飞行器与水下滑翔机融合设计的跨介质飞行剖面方案,确...
实现水空跨介质飞行的关键包括跨介质飞行剖面设计以及同时满足空中巡航的气动效率和水下滑翔对机翼翼型的不同要求。文中以一小型跨介质飞行器为平台,首先提出了一种基于传统固定翼飞行器与水下滑翔机融合设计的跨介质飞行剖面方案,确定若干典型工况,并根据工况选定基于NACA00和NACA44系列的备选翼型,采用Fluent的可压流动模型,对备选翼型集开展数值分析,通过数值仿真计算了备选翼型在空气与水中的升阻比、升力线斜率、升阻系数和力矩系数等气动和水动力特性,作为跨介质固定翼飞行器翼型的优选目标函数和约束条件。重点分析了其水下航行剖面下的优选翼型以及相应的飞行/潜航运动参数之间的关系,特别是翼型弯度变化对水下续航时间和航程的影响,为跨介质飞行器的方案设计提供翼型优选决策,建立的分析流程可为翼型的参数优化提供参考。
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关键词
跨介质
固定翼飞行器
飞行
剖面
水下滑翔机
翼型
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职称材料
考虑强风干扰的固定翼飞行器“神经元”飞行气动建模
2
作者
周晓雨
黄江涛
+1 位作者
章胜
刘刚
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024年第3期92-101,共10页
大气环境中的风是影响飞行器实际飞行的主要动态环境干扰因素之一,强风干扰下的复杂空气动力学是固定翼飞行器安全稳定飞行面临的严峻挑战。为提高强风干扰下固定翼飞行器的环境适应能力,发展了一种基于深度元学习的创新固定翼飞行器“...
大气环境中的风是影响飞行器实际飞行的主要动态环境干扰因素之一,强风干扰下的复杂空气动力学是固定翼飞行器安全稳定飞行面临的严峻挑战。为提高强风干扰下固定翼飞行器的环境适应能力,发展了一种基于深度元学习的创新固定翼飞行器“神经元”飞行气动建模方法,该方法采用相对于地面坐标系的变量进行描述,根据多元函数的切比雪夫级数理论,将气动力和气动力矩函数分解为不同变量函数的乘积和,通过生成对抗网络技术构建强风干扰下飞行器空气动力模型的共性基函数模型,进而预测飞行器在飞行过程中受到的气动力(矩)。研究结果表明,文章建立的固定翼无人机空气动力共性基函数模型准确,可以较好地预测未知风况条件下飞行器的气动力与气动力矩,为实时空气动力学建模的迁移应用奠定良好基础。
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关键词
固定翼飞行器
气动力建模
神经元
飞行
生成对抗网络
共性基函数
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职称材料
固定翼飞行器扩展PID型SO(3)姿态控制器设计
3
作者
李静
欧阳涵
+2 位作者
袁胜智
查子龙
李海燕
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2024年第3期33-37,共5页
针对固定翼飞行器的SO(3)姿态控制系统建模及PID型控制器设计问题,首先通过分析推导建立了固定翼飞行器SO(3)姿态控制模型;然后,针对存在不确定干扰的固定翼飞行器SO(3)姿态控制模型,在充分考虑工程实践的前提下,设计了一种扩展PID型固...
针对固定翼飞行器的SO(3)姿态控制系统建模及PID型控制器设计问题,首先通过分析推导建立了固定翼飞行器SO(3)姿态控制模型;然后,针对存在不确定干扰的固定翼飞行器SO(3)姿态控制模型,在充分考虑工程实践的前提下,设计了一种扩展PID型固定翼飞行器SO(3)姿态控制器,该控制器在传统PID控制项的基础上引入补偿控制项,使系统具有更好的性能;最后,通过Lyapunov稳定性分析,证明了系统几乎是全局渐进稳定的。仿真结果表明:所设计的扩展PID型控制器具有优异的控制性能,且对外部干扰具有良好的鲁棒性。
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关键词
固定翼飞行器
SO(3)
姿态控制
PID控制器
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职称材料
超小型固定翼飞行器飞控系统研究
被引量:
5
4
作者
刘武发
蒋蓁
龚振邦
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
2003年第3期78-82,共5页
由于超小型固定翼飞行器SUAV结构尺寸小、重量轻、功能复杂等特点,决定了其飞行控制系统具有同样的特点.为了最终实现SUAV自主飞行的控制目的,采用系统集成技术、方法、MEMS传感器及电子元器件,从而构造了SUAV飞控系统硬件平台;并根据...
由于超小型固定翼飞行器SUAV结构尺寸小、重量轻、功能复杂等特点,决定了其飞行控制系统具有同样的特点.为了最终实现SUAV自主飞行的控制目的,采用系统集成技术、方法、MEMS传感器及电子元器件,从而构造了SUAV飞控系统硬件平台;并根据对遥控飞行控制参数的采集、分析、归纳,构造了模糊控制表,开发了飞控软件平台.地面试验结果表明,该飞控系统性能可靠,实时性强,满足SUAV的要求.
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关键词
固定翼飞行器
SUAV
飞行
控制系统
模糊控制
PWM控制
控制软件
系统集成
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职称材料
基于深度强化学习的固定翼飞行器六自由度飞行智能控制
被引量:
3
5
作者
章胜
杜昕
+1 位作者
肖娟
黄江涛
《指挥与控制学报》
CSCD
2022年第2期179-188,共10页
发展无人机先进飞行控制技术是各军事强国不断追求的目标,而智能飞行控制更是无人机空战智能决策的基础.强化学习提供了一种能自适应并优化、独立于模型、广泛适用于各种对象的控制机设计技术范式,是实现智能飞行控制的有效途径.相较于...
发展无人机先进飞行控制技术是各军事强国不断追求的目标,而智能飞行控制更是无人机空战智能决策的基础.强化学习提供了一种能自适应并优化、独立于模型、广泛适用于各种对象的控制机设计技术范式,是实现智能飞行控制的有效途径.相较于三自由度运动,六自由度运动描述更加接近于飞行器真实的飞行,但是由于动力学模型的非线性以及气动力的复杂性,固定翼飞行器六自由度强化学习控制的实现更加困难.基于面向多维连续状态输入、多维连续动作输出的深度强化学习技术,针对全尺寸固定翼飞行器发展从飞行状态到舵面/推力控制的端到端六自由度一体化智能控制机,避免传统控制器中航迹/姿态控制双回路结构的人为分割设计,通过引入偏航角误差作为控制机输入,实现近零侧滑的稳定巡航飞行,同时发展的控制机具有一定的可拓展性,为后续空战智能决策研究奠定基础.
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关键词
固定翼飞行器
飞行
控制
智能控制
人工智能
深度强化学习
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职称材料
基于确定性梯度策略的固定翼飞行器博弈方法
6
作者
杨洋
魏耀涛
程培传
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2023年第10期153-159,169,共8页
飞行器博弈对抗是无人系统领域的重要研究方向,而传统的控制方法在这一领域中存在着不稳定、精度低以及临机决策响应速度慢等问题。为了解决这些挑战,充分利用大数据和数据驱动的优势,提出了一种基于深度确定性策略梯度算法(DDPG)的数...
飞行器博弈对抗是无人系统领域的重要研究方向,而传统的控制方法在这一领域中存在着不稳定、精度低以及临机决策响应速度慢等问题。为了解决这些挑战,充分利用大数据和数据驱动的优势,提出了一种基于深度确定性策略梯度算法(DDPG)的数据驱动控制方法,通过大规模数据的训练和优化,增强飞行器的控制能力,帮助飞行器在复杂环境下实现自主决策。搭建仿真环境,对所提出的算法进行验证。实验结果充分证明数据驱动方法在飞行器博弈对抗中的可行性和有效性。
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关键词
深度强化学习
固定翼飞行器
大数据
飞行器
控制系统
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职称材料
红外隐身技术发展趋势
被引量:
42
7
作者
桑建华
张宗斌
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2013年第1期14-19,共6页
随着科学技术的不断发展,红外隐身技术在新式武器装备上被广泛应用,是现代武器装备的显著特征。红外传感器诞生并应用于导弹导引,已成为各类武器装备的重大威胁,以红外探测器为例尤为突出。通过对武器装备的威胁分析,阐述了红外隐身性...
随着科学技术的不断发展,红外隐身技术在新式武器装备上被广泛应用,是现代武器装备的显著特征。红外传感器诞生并应用于导弹导引,已成为各类武器装备的重大威胁,以红外探测器为例尤为突出。通过对武器装备的威胁分析,阐述了红外隐身性能对各类武器装备的重要性以及红外隐身技术的发展情况;以固定翼飞行器为重点,同时也对直升机、水面舰艇及地面武器坦克装备等加以分析,并分别简述了各类武器装备的红外辐射源、红外辐射强度控制技术措施及发展趋势,通过试验证明了红外隐身技术的研究和应用对于各类武器装备的重要性。
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关键词
红外隐身技术
红外辐射强度
固定翼飞行器
直升机
水面舰艇
坦克
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职称材料
题名
跨介质固定翼飞行器翼型优选及变弯度影响分析
1
作者
陆吉昕
宋文滨
曹润桢
梁一帆
冯留柱
祁洋
机构
上海交通大学航空航天学院
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
出处
《水下无人系统学报》
2025年第1期113-123,共11页
文摘
实现水空跨介质飞行的关键包括跨介质飞行剖面设计以及同时满足空中巡航的气动效率和水下滑翔对机翼翼型的不同要求。文中以一小型跨介质飞行器为平台,首先提出了一种基于传统固定翼飞行器与水下滑翔机融合设计的跨介质飞行剖面方案,确定若干典型工况,并根据工况选定基于NACA00和NACA44系列的备选翼型,采用Fluent的可压流动模型,对备选翼型集开展数值分析,通过数值仿真计算了备选翼型在空气与水中的升阻比、升力线斜率、升阻系数和力矩系数等气动和水动力特性,作为跨介质固定翼飞行器翼型的优选目标函数和约束条件。重点分析了其水下航行剖面下的优选翼型以及相应的飞行/潜航运动参数之间的关系,特别是翼型弯度变化对水下续航时间和航程的影响,为跨介质飞行器的方案设计提供翼型优选决策,建立的分析流程可为翼型的参数优化提供参考。
关键词
跨介质
固定翼飞行器
飞行
剖面
水下滑翔机
翼型
Keywords
trans-medium
fixed-wing vehicle
flight profile
underwater glider
airfoil
分类号
TJ630.1 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
U674.941 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
考虑强风干扰的固定翼飞行器“神经元”飞行气动建模
2
作者
周晓雨
黄江涛
章胜
刘刚
机构
中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所
中国空气动力研究与发展中心
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024年第3期92-101,共10页
文摘
大气环境中的风是影响飞行器实际飞行的主要动态环境干扰因素之一,强风干扰下的复杂空气动力学是固定翼飞行器安全稳定飞行面临的严峻挑战。为提高强风干扰下固定翼飞行器的环境适应能力,发展了一种基于深度元学习的创新固定翼飞行器“神经元”飞行气动建模方法,该方法采用相对于地面坐标系的变量进行描述,根据多元函数的切比雪夫级数理论,将气动力和气动力矩函数分解为不同变量函数的乘积和,通过生成对抗网络技术构建强风干扰下飞行器空气动力模型的共性基函数模型,进而预测飞行器在飞行过程中受到的气动力(矩)。研究结果表明,文章建立的固定翼无人机空气动力共性基函数模型准确,可以较好地预测未知风况条件下飞行器的气动力与气动力矩,为实时空气动力学建模的迁移应用奠定良好基础。
关键词
固定翼飞行器
气动力建模
神经元
飞行
生成对抗网络
共性基函数
Keywords
fixed-wing aircraft
aerodynamic modeling
neural-fly
generative adversarial network
generic base
分类号
V211.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
固定翼飞行器扩展PID型SO(3)姿态控制器设计
3
作者
李静
欧阳涵
袁胜智
查子龙
李海燕
机构
海军工程大学兵器工程学院
出处
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2024年第3期33-37,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(61433011)。
文摘
针对固定翼飞行器的SO(3)姿态控制系统建模及PID型控制器设计问题,首先通过分析推导建立了固定翼飞行器SO(3)姿态控制模型;然后,针对存在不确定干扰的固定翼飞行器SO(3)姿态控制模型,在充分考虑工程实践的前提下,设计了一种扩展PID型固定翼飞行器SO(3)姿态控制器,该控制器在传统PID控制项的基础上引入补偿控制项,使系统具有更好的性能;最后,通过Lyapunov稳定性分析,证明了系统几乎是全局渐进稳定的。仿真结果表明:所设计的扩展PID型控制器具有优异的控制性能,且对外部干扰具有良好的鲁棒性。
关键词
固定翼飞行器
SO(3)
姿态控制
PID控制器
Keywords
fixed-wing aircraft
SO(3)
attitude control
PID controller
分类号
TJ765.2 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
超小型固定翼飞行器飞控系统研究
被引量:
5
4
作者
刘武发
蒋蓁
龚振邦
机构
郑州大学机械工程学院
上海大学机电工程与自动化学院
出处
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
2003年第3期78-82,共5页
基金
国家"863"计划资助项目(2001AA422160)
上海科技发展基金资助项目(02DG11019)
文摘
由于超小型固定翼飞行器SUAV结构尺寸小、重量轻、功能复杂等特点,决定了其飞行控制系统具有同样的特点.为了最终实现SUAV自主飞行的控制目的,采用系统集成技术、方法、MEMS传感器及电子元器件,从而构造了SUAV飞控系统硬件平台;并根据对遥控飞行控制参数的采集、分析、归纳,构造了模糊控制表,开发了飞控软件平台.地面试验结果表明,该飞控系统性能可靠,实时性强,满足SUAV的要求.
关键词
固定翼飞行器
SUAV
飞行
控制系统
模糊控制
PWM控制
控制软件
系统集成
Keywords
SUAV
flight control system
fuzzy logic control
分类号
V279 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V249 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于深度强化学习的固定翼飞行器六自由度飞行智能控制
被引量:
3
5
作者
章胜
杜昕
肖娟
黄江涛
机构
中国空气动力研究与发展中心
空气动力学国家重点实验室
出处
《指挥与控制学报》
CSCD
2022年第2期179-188,共10页
基金
空气动力学国家重点实验室基金(JBKYC18050201)资助。
文摘
发展无人机先进飞行控制技术是各军事强国不断追求的目标,而智能飞行控制更是无人机空战智能决策的基础.强化学习提供了一种能自适应并优化、独立于模型、广泛适用于各种对象的控制机设计技术范式,是实现智能飞行控制的有效途径.相较于三自由度运动,六自由度运动描述更加接近于飞行器真实的飞行,但是由于动力学模型的非线性以及气动力的复杂性,固定翼飞行器六自由度强化学习控制的实现更加困难.基于面向多维连续状态输入、多维连续动作输出的深度强化学习技术,针对全尺寸固定翼飞行器发展从飞行状态到舵面/推力控制的端到端六自由度一体化智能控制机,避免传统控制器中航迹/姿态控制双回路结构的人为分割设计,通过引入偏航角误差作为控制机输入,实现近零侧滑的稳定巡航飞行,同时发展的控制机具有一定的可拓展性,为后续空战智能决策研究奠定基础.
关键词
固定翼飞行器
飞行
控制
智能控制
人工智能
深度强化学习
Keywords
fixed-wing aircraft
flight control
intelligent control
artificial intelligence
deep reinforcement learning
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
V249.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于确定性梯度策略的固定翼飞行器博弈方法
6
作者
杨洋
魏耀涛
程培传
机构
解放军
北京理工大学
出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2023年第10期153-159,169,共8页
文摘
飞行器博弈对抗是无人系统领域的重要研究方向,而传统的控制方法在这一领域中存在着不稳定、精度低以及临机决策响应速度慢等问题。为了解决这些挑战,充分利用大数据和数据驱动的优势,提出了一种基于深度确定性策略梯度算法(DDPG)的数据驱动控制方法,通过大规模数据的训练和优化,增强飞行器的控制能力,帮助飞行器在复杂环境下实现自主决策。搭建仿真环境,对所提出的算法进行验证。实验结果充分证明数据驱动方法在飞行器博弈对抗中的可行性和有效性。
关键词
深度强化学习
固定翼飞行器
大数据
飞行器
控制系统
Keywords
deep reinforcement learning
fixed-wing aircraft
big data
aircraft control system
分类号
TJ7 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
红外隐身技术发展趋势
被引量:
42
7
作者
桑建华
张宗斌
机构
中航工业成都飞机设计研究所
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2013年第1期14-19,共6页
文摘
随着科学技术的不断发展,红外隐身技术在新式武器装备上被广泛应用,是现代武器装备的显著特征。红外传感器诞生并应用于导弹导引,已成为各类武器装备的重大威胁,以红外探测器为例尤为突出。通过对武器装备的威胁分析,阐述了红外隐身性能对各类武器装备的重要性以及红外隐身技术的发展情况;以固定翼飞行器为重点,同时也对直升机、水面舰艇及地面武器坦克装备等加以分析,并分别简述了各类武器装备的红外辐射源、红外辐射强度控制技术措施及发展趋势,通过试验证明了红外隐身技术的研究和应用对于各类武器装备的重要性。
关键词
红外隐身技术
红外辐射强度
固定翼飞行器
直升机
水面舰艇
坦克
Keywords
infrared stealth technology
infrared radiation intensity
fixed wing aircraft
helicopters
warships
tanks
分类号
TN21 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
跨介质固定翼飞行器翼型优选及变弯度影响分析
陆吉昕
宋文滨
曹润桢
梁一帆
冯留柱
祁洋
《水下无人系统学报》
2025
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职称材料
2
考虑强风干扰的固定翼飞行器“神经元”飞行气动建模
周晓雨
黄江涛
章胜
刘刚
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
固定翼飞行器扩展PID型SO(3)姿态控制器设计
李静
欧阳涵
袁胜智
查子龙
李海燕
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2024
0
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职称材料
4
超小型固定翼飞行器飞控系统研究
刘武发
蒋蓁
龚振邦
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
2003
5
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职称材料
5
基于深度强化学习的固定翼飞行器六自由度飞行智能控制
章胜
杜昕
肖娟
黄江涛
《指挥与控制学报》
CSCD
2022
3
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职称材料
6
基于确定性梯度策略的固定翼飞行器博弈方法
杨洋
魏耀涛
程培传
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
7
红外隐身技术发展趋势
桑建华
张宗斌
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2013
42
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职称材料
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